QCM : Rappels sur les fractions — 18 questions

Questions et réponses du QCM

1. Si a=kba=kb avec aa, bb et kk des entiers relatifs, quelle relation entre aa et bb est correcte ?

aa est un diviseur de bb et bb est un multiple de aa
aa est un multiple de bb et bb est un diviseur de aa
aa et bb sont nécessairement deux nombres premiers
aa et bb ont nécessairement la même valeur absolue

$$a$$ est un multiple de $$b$$ et $$b$$ est un diviseur de $$a$$

Explication

L’égalité a=kba=kb signifie que aa s’obtient en multipliant bb par un entier, donc aa est un multiple de bb et bb divise aa. La primalité ou l’égalité des valeurs absolues ne découle pas de cette relation.

2. Quel critère permet de déterminer si un entier est divisible par 4 ?

Vérifier que son chiffre des unités appartient à la liste 0, 2, 4, 6, 8
Vérifier que ses deux derniers chiffres forment un nombre divisible par 4
Vérifier que son chiffre des dizaines est un multiple de 4
Vérifier que la somme de ses chiffres est divisible par 4

Vérifier que ses deux derniers chiffres forment un nombre divisible par 4

Explication

La divisibilité par 4 se détermine à partir du nombre formé par les deux derniers chiffres. Le chiffre des unités suffit pour la divisibilité par 2, tandis que la somme des chiffres intervient pour 3 et 9.

3. Quelle propriété définit un nombre premier ?

Il possède exactement deux chiffres différents dans son écriture décimale
Il est supérieur à 1 et divisible par 2
Il est divisible par deux nombres premiers distincts
Il possède exactement deux diviseurs positifs : 1 et lui-même

Il possède exactement deux diviseurs positifs : 1 et lui-même

Explication

Un nombre premier est un entier positif qui admet précisément 1 et lui-même comme diviseurs. Être divisible par deux nombres premiers distincts caractérise au contraire un nombre composé dans certains cas.

4. Pourquoi 0 et 1 ne sont-ils pas des nombres premiers ?

0 a une infinité de diviseurs et 1 n’en a qu’un seul
0 n’a aucun diviseur et 1 a deux diviseurs
0 est divisible par 1 et 1 est divisible par 0
0 et 1 sont négatifs ou nuls, donc exclus de la définition

0 a une infinité de diviseurs et 1 n’en a qu’un seul

Explication

Le nombre 0 admet une infinité de diviseurs, tandis que 1 n’en possède qu’un, lui-même. Or un nombre premier doit avoir exactement deux diviseurs positifs.

5. Pour démontrer qu’un entier n’est pas premier, quelle démarche suffit ?

Tester tous les nombres premiers jusqu’à sa valeur
Montrer que la somme de ses chiffres est supérieure à 1
Vérifier que l’entier possède au moins deux chiffres dans son écriture
Trouver un diviseur différent de 1 et de l’entier considéré

Trouver un diviseur différent de 1 et de l’entier considéré

Explication

Un seul diviseur propre, différent de 1 et du nombre lui-même, suffit à établir que l’entier n’est pas premier. Tester les nombres premiers jusqu’à la valeur du nombre serait une démarche inutilement longue.

6. Pour vérifier efficacement qu’un entier nn est premier, jusqu’à quelle borne faut-il tester les nombres premiers ?

Jusqu’à n2\frac n2, borne comprise
Jusqu’à n\sqrt n, borne comprise
Jusqu’au plus grand chiffre de l’écriture de nn
Jusqu’à nn, borne comprise

Jusqu’à $$\sqrt n$$, borne comprise

Explication

Il suffit de vérifier que nn n’est divisible par aucun nombre premier inférieur ou égal à n\sqrt n. Un éventuel diviseur plus grand serait alors associé à un diviseur plus petit déjà examiné.

7. Quelle affirmation décrit correctement la décomposition en facteurs premiers d’un entier supérieur à 1 ?

Elle est unique seulement lorsque les facteurs sont écrits dans l’ordre croissant
Elle est unique, même si l’ordre des facteurs peut changer
Elle dépend du choix des diviseurs premiers utilisés au départ
Elle contient nécessairement deux facteurs premiers distincts

Elle est unique, même si l’ordre des facteurs peut changer

Explication

Tout entier supérieur à 1 possède une décomposition unique en produit de nombres premiers. L’ordre d’écriture des facteurs peut varier sans modifier cette décomposition.

8. Quelle méthode permet de décomposer un entier en facteurs premiers ?

Additionner successivement ses diviseurs jusqu’à retrouver l’entier de départ
Le diviser par des nombres quelconques jusqu’à obtenir un reste nul
Tester uniquement sa divisibilité par 2 puis arrêter la décomposition
Le diviser successivement par ses diviseurs premiers dans l’ordre croissant jusqu’à obtenir 1

Le diviser successivement par ses diviseurs premiers dans l’ordre croissant jusqu’à obtenir 1

Explication

La méthode consiste à effectuer des divisions successives par des diviseurs premiers, en les prenant dans l’ordre croissant, jusqu’à ce que le quotient soit 1. Des diviseurs non premiers ne donnent pas directement une décomposition en facteurs premiers.

9. Quelle est la décomposition en facteurs premiers de 1755017\,550 ?

2×32×53×132\times3^2\times5^3\times13
2×33×52×132\times3^3\times5^2\times13
2×33×5×1322\times3^3\times5\times13^2
22×32×5×132^2\times3^2\times5\times13

$$2\times3^3\times5^2\times13$$

Explication

La décomposition correcte est 17550=2×33×52×1317\,550=2\times3^3\times5^2\times13, avec les facteurs premiers et leurs exposants indiqués. Les autres produits modifient au moins l’exposant d’un facteur et ne valent donc pas 1755017\,550.

10. Quelle propriété caractérise une fraction irréductible ?

Son numérateur est supérieur à son dénominateur après simplification
Son numérateur et son dénominateur n’ont aucun diviseur commun différent de 1
Son dénominateur est égal à la différence entre les deux termes
Son numérateur et son dénominateur sont nécessairement des nombres premiers

Son numérateur et son dénominateur n’ont aucun diviseur commun différent de 1

Explication

Une fraction irréductible ne possède plus de facteur commun différent de 1 entre son numérateur et son dénominateur. Une fraction dont les deux termes sont premiers n’est pas la seule forme possible d’une fraction irréductible.

11. Quelle transformation conserve la valeur d’une fraction tout en permettant de la simplifier ?

Multiplier le numérateur par un nombre et diviser le dénominateur par ce nombre
Soustraire un même nombre au numérateur et au dénominateur
Diviser le numérateur et le dénominateur par un même nombre non nul
Diviser le numérateur par un nombre et garder le dénominateur inchangé

Diviser le numérateur et le dénominateur par un même nombre non nul

Explication

Diviser les deux termes par un même nombre non nul revient à utiliser a×cb×c=ab\frac{a\times c}{b\times c}=\frac ab et conserve donc la valeur de la fraction. Modifier un seul terme ou appliquer des opérations additives ne garantit pas cette conservation.

12. Quelle méthode permet d’additionner correctement deux fractions dont les dénominateurs sont différents ?

Les réduire au même dénominateur, puis additionner les numérateurs
Soustraire les dénominateurs afin d’obtenir un dénominateur commun
Multiplier les numérateurs entre eux et conserver le premier dénominateur
Additionner les numérateurs et les dénominateurs avant de simplifier

Les réduire au même dénominateur, puis additionner les numérateurs

Explication

Pour une addition, il faut d’abord obtenir un dénominateur commun, puis additionner les numérateurs en conservant ce dénominateur. La multiplication des numérateurs et des dénominateurs correspond à une autre opération.

13. Si deux fractions ont le même dénominateur dd, quelle expression représente leur différence ?

adcd=adc\frac ad-\frac cd=\frac{a}{d-c}
adcd=acd\frac ad-\frac cd=\frac{a-c}d
adcd=a+c2d\frac ad-\frac cd=\frac{a+c}{2d}
adcd=acdc\frac ad-\frac cd=\frac{a-c}{d-c}

$$\frac ad-\frac cd=\frac{a-c}d$$

Explication

Avec un dénominateur commun, on soustrait les numérateurs et on garde ce dénominateur, d’où adcd=acd\frac ad-\frac cd=\frac{a-c}d. Le dénominateur ne se modifie pas pendant cette soustraction.

14. Quelle expression donne le produit de deux fractions ab\frac ab et cd\frac cd ?

ab×cd=a+cb+d\frac ab\times\frac cd=\frac{a+c}{b+d}
ab×cd=acbd\frac ab\times\frac cd=\frac{ac}{bd}
ab×cd=abcd\frac ab\times\frac cd=\frac{ab}{cd}
ab×cd=adbc\frac ab\times\frac cd=\frac{ad}{bc}

$$\frac ab\times\frac cd=\frac{ac}{bd}$$

Explication

Dans un produit de fractions, les numérateurs se multiplient entre eux et les dénominateurs se multiplient entre eux. La recherche d’un dénominateur commun concerne l’addition ou la soustraction, pas le produit.

15. Quel nombre est l’inverse de ab\frac ab, avec a0a\ne0 et b0b\ne0 ?

abba\frac{a-b}{b-a}
ab-\frac ab
1ab\frac1{ab}
ba\frac ba

$$\frac ba$$

Explication

L’inverse de ab\frac ab est ba\frac ba, car leur produit vaut 1. L’expression ab-\frac ab est son opposé, et non son inverse.

16. Dans quelle situation peut-on simplifier directement des facteurs dans une fraction littérale ?

Lorsqu’ils sont communs au numérateur et au dénominateur, avec un dénominateur non nul
Lorsqu’on remplace chaque somme par le quotient de ses termes
Lorsqu’un facteur figure uniquement dans le numérateur de la fraction
Lorsqu’ils apparaissent dans deux termes additionnés au numérateur

Lorsqu’ils sont communs au numérateur et au dénominateur, avec un dénominateur non nul

Explication

La simplification porte sur des facteurs communs présents dans un produit au numérateur et au dénominateur, en vérifiant que le dénominateur n’est pas nul. Des termes additionnés ne se simplifient pas directement comme des facteurs.

17. Pour x0x\ne0, quelle forme simplifiée correspond à 6x10x2\frac{6x}{10x^2} ?

35x2\frac3{5x^2}
610x\frac{6}{10x}
3x5\frac{3x}{5}
35x\frac3{5x}

$$\frac3{5x}$$

Explication

Un facteur xx se simplifie entre le numérateur et le dénominateur, mais il reste un facteur xx au dénominateur, ce qui donne 35x\frac3{5x}. La forme 35\frac35 correspondrait à 6x10x\frac{6x}{10x}, où les puissances de xx sont identiques.

18. Comment faut-il traiter x5+3x8\frac x5+\frac{3x}8 avant d’effectuer l’addition ?

Multiplier directement les numérateurs puis les dénominateurs
Simplifier le facteur xx dans chaque fraction avec son dénominateur
Soustraire les dénominateurs pour former une fraction unique
Réduire les deux fractions au dénominateur commun 40

Réduire les deux fractions au dénominateur commun 40

Explication

Les dénominateurs 5 et 8 doivent être transformés en un dénominateur commun, ici 40, avant l’addition. Cette méthode conduit à 23x40\frac{23x}{40}; le facteur xx ne peut pas être supprimé puisqu’il n’est pas commun aux dénominateurs.

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Qu'impose l'existence d'un entier k tel que a=kba=kb ?

a est un multiple de b et b est un diviseur de a.

Quand un entier est-il divisible par 2 ?

Si son chiffre des unités est 0, 2, 4, 6 ou 8.

Quelle condition rend un entier divisible par 3 ou 9 ?

La somme de ses chiffres est divisible par 3 ou 9.

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